Система для удаления железа – как сделать самостоятельно?
Простейшую систему аэрационной очистки несложно соорудить в загородном доме или на даче своими руками. Для этого потребуется приобрести вместительную емкость, которая станет выполнять функцию бака-накопителя. Желательно, чтобы ее дно имело выгнутую форму.
Специалисты советуют использовать для создания самодельной системы очистки баки объемом 1500–2500 л, изготовленные из плотного многослойного полиэтилена либо пищевого пластика. Такие емкости абсолютно безопасны для здоровья человека. Они не подвержены коррозии, являются прочными и долговечными.
На конце трубы монтируется распыляющая насадка. Она обеспечивает контакт жидкости с кислородом из воздуха. Если специального распылителя под рукой нет, на конце трубы проделываются небольшие дырки. С противоположной стороны бака устанавливается отводящая магистраль. Эту трубу монтируют выше на 20–25 см по отношению к дну резервуара. За счет такого расположения окисленные соединения железа не проникнут в выход для чистой воды. Они осядут на дно бака-аэратора.
В днище емкости проделывается отверстие. В него вкручивается кран, позволяющий выполнять отвод осевшей ржавчины. Рекомендуется подсоединить к баку небольшой компрессор, используемый для насыщения кислородом декоративных аквариумов. Это устройство станет активно подавать воздух в самодельный аэратор, что увеличит скорость и эффективность процесса очистки.
Созданная система функционирует по простой схеме. Жидкость из скважины поступает в бак через распылитель, выдерживается в резервуаре 20–24 ч. За это время под действием кислорода производит окисление железа и его осаждение на дно. Очищенный состав сливается в систему. Самодельный аэратор работает без специального дорогостоящего оборудования и реагентов. В нем вода обезжелезивается естественным образом. Единственный минус такого способа – большая длительность.
2 Нормы железа в воде
Наличие железа в воде вовсе не является смертельно опасной проблемой – поскольку этот элемент является жизненно важным для организма человека.
В первую очередь оно необходимо крови – в ней его содержится около 4 грамм. Однако попадание в желудочно-кишечный тракт его все-таки не слишком полезно – поскольку оно медленно удаляется.
Установленной суточной максимальной нормой железа для взрослого мужчины является отметка в 10 мг, для женщины – 18 мг.
Современные нормативы, устанавливаемые ВОЗ (Всемирной Организацией Здравоохранения) не предусматривают строгого предела содержания примесей железа в питьевой воде – ввиду того, что на данном этапе не существует точного подтверждения тому, что они несут явный вред организму.
Фильтр трехступенчатой очистки
Однако определенные ограничения все-таки существуют – санитарная норма содержания железа составляет 0.3 мг в 1 литре. Следует отметить, что этот параметр не является опасным – он устанавливается исходя из вкусовых свойств.
То есть при содержании примесей, превышающих 0.3 мг/л, Вы будете ощущать неприятный металлический привкус. При превышении концентрации свыше 1 мг/л – этот привкус будет ощущаться даже в чае или кофе.
При этом вышеупомянутый ВОЗ устанавливает пределы суточного потребления железа, которые равняются 0.8 мг на 1 килограмм веса. То есть, скажем, для человека с весом в 80 кг – пределом будет 64 мг железа. При этом следует учитывать, что из воды человеческий организм получает всего около 10% (остальные 90 – из продуктов питания), а за сутки в среднем выпивает около 2 литров воды.
Выполнив несложный расчет, можно понять, что безопасной концентрацией будет отметка в 2-3 мг/л. При этом следует отметить, что такое количество примесей будет очень сильно отражаться на вкусе – пить воду будет практически невозможно, так что человек легко поймет, что с ее качеством точно что-то не так, и жидкости необходима очистка.
Примерная схема подключения нескольких фильтров.
Вывод можно сделать следующий: при концентрации примесей железа ниже 2-3 мг/л – очистка не обязательна, и необходима в первую очередь для улучшения вкуса воды. Однако помимо неприятного привкуса примеси еще и оказывают негативное воздействие на оборудование – ухудшая его работоспособность.
Способы обезжелезивания воды
Существует несколько методов, использующихся для удаления из воды примесей железа.
Очистка без применения реагентов
Внутренний наполнитель «BIRM», используемый во многих фильтрах для воды.
Для удаления железа без использования реагентов применяют:
- специальные засыпки из цеолита, доломита, синтетических веществ, например «BIRM», окисляющих железо;
- фильтры для воды из скважины от железа.
Засыпка собирает осадок, после чего он удаляется с помощью фильтрующего устройства.
У данной технологии есть слабые стороны:
- для окисления железа не всегда достаточно имеющегося кислорода, даже если установлен катализатор;
- есть некоторые ограничения по составу жидкости;
- засыпной материал стоит дорого, что потребует крупных вложений в случае частой замены;
- система фильтров требует регулярного обслуживания.
При игнорировании правил эксплуатации оборудование может быстро выйти из строя.
Такие изделия решают проблему наличия железа в воде, однако не обеззараживают — для этого придется дополнительно устанавливать специальные УФ-излучатели.
Очистка воды с применением реактивов
Для быстрого окисления железа применяются специальные реагенты — вещества, обладающие окислительными свойствами. Ранее для этого использовали марганцовку либо гипохлорит натрия. Сейчас их применяют редко из-за большого количества недостатков такого способа, прежде всего их опасности для здоровья и необходимости аккуратного обращения и применения. Их преимущества — простота применения, небольшая стоимость реагентов.
Озонирование
Озонирование значительно улучшает качество воды за счёт нормализации pH и удаления посторонних примесей.
Данный метод позволяет очистить жидкость от железа, иных примесей. К преимуществам метода относятся:
- насыщение воды кислородом;
- уничтожение бактерий и микроорганизмов;
- сохранение pH;
- быстрая скорость очищения.
Один из главных недостатков озонирования — необходимость монтажа дорогостоящей станции для продува озоном. Однако после ее установки придется тратить средства только на электроэнергию для работы устройства — других затрат при использовании нет.
Озон — ядовитое вещество, потому важно тщательно следовать инструкции по эксплуатации техники. Насыщенная озоном жидкость приобретает активность к окислению, поэтому при использовании такой станции обезжелезивания важно, чтобы трубопровод был изготовлен из нержавеющей стали или ПВХ
Очистка воды в магнитном поле
Все неорганические элементы воды представлены в форме заряженных частиц, имеющих гидратную оболочку.
К преимуществам данной системы водоподготовки можно отнести отсутствие реагентов для очистки, образование защитной пленки на стенках трубопровода за счет оксида железа. Кроме того, появляющаяся в результате химической реакции перекись является антисептиком. Главный недостаток метода — длительный период очистки.
Пример различных типов фильтров для очистки воды от повышенного содержания железа.
Как очистить воду из скважины от извести
Воды глубокого залегания, подающиеся из скважины, обладают большей жесткостью. Для смягчения применяют более сложные способы.
Обратный осмос
Это система глубокой очистки, которая происходит на ионном уроне. В основе способа очищения лежит разница давлений, создаваемая по обе стороны полупроницаемой мембраны. Принцип действия заключается в поступлении воды в первый модуль, имеющий полипропиленовый фильтр, очищающий от нерастворимых частиц.
Затем следует переход во второй, угольный, избавляющий от органических и химических примесей. Далее, жидкость проходит в исходный рулонный модуль (сквозь гомогенную мембрану, размер отверстий которой равен молекуле воды, и соли кальция осаждаются на поверхности фильтра). Разделяется вода на два потока: чистая уходит в водопровод, а с примесями — в канализацию.
Работает система при использовании дополнительного насоса, повышающего давление воды, и подключается к электросети. Благодаря встроенным минерализаторам производится добавление необходимого количества недостающих солей. Способ обратного осмоса считается одним из наиболее приемлемых при очищении жидкости из скважины.
Коагуляция
Относится к химико-механическому процессу и работает при использовании дополнительных емкостей и насосов. Суть метода заключается в восстановлении (за счет химической реакции коагулянта с молекулами кальция и магния) растворенных в воде карбонатов в твердое состояние. Удаление осадка механическим способом, а фильтрация — любым доступным вариантом.
Преимуществом метода является высокая степень очистки (до 1 мкм). Правильный выбор коагулянта зависит от уровня pH и химического состава очищаемой жидкости. Для умягчения воды используют неорганические реагенты. К ним относятся соли трехвалентного железа и алюминия. Они способствуют:
- изменению уровня pH;
- электропроводности;
- обызвествлению.
Современные системы могут автоматически регулировать количество коагулянта. С сезонными изменениями состава воды (по проведенным анализам) требуется корректировка схемы. Процесс коагуляции применяется как самостоятельный метод, так и как одна из ветвей сборной системы.
Вода из скважины бывает чистой только от биологических примесей, а минеральный состав может быть опасен!
Ультрафильтрация
Метод сходный с обратным осмосом, только мембрана используется волокнисто-пористая. Проточная жидкость проходит сквозь фильтр, очищаясь от коллоидной извести, вредных органических частиц и патогенной микрофлоры.
Химическая фильтрация
Является одним из самых дешевых способов. В этом случае реагентом выступает гашеная известь. В результате химической реакции карбонат кальция осаждается. Жидкость отстаивается и фильтруется. Как достоинством метода, так и опасностью является доступность реагента.
Виды соединений железа и способы очистки воды от них
Вода, перенасыщенная железом, имеет характерный мутно-оранжевый цвет и неприятный вкус. Такая загрязненная жидкость вредит здоровью, забивает трубы, становится причиной поломки бытовой техники – стиральных машин, посудомоечных агрегатов, водонагревателей и сантехоборудования.
В воде из скважины железо присутствует в разных формах. Наиболее распространены следующие его соединения:
- Двухвалентные. Они полностью растворяются в жидкости и не окрашивают ее в желтый оттенок.
- Трехвалентные. Способны изменять цвет и прозрачность воды. Трехвалентное железо, называемое в обиходе ржавчиной, окрашивает жидкость в бурый оттенок, при длительном отстаивании оно выпадает в осадок.
- Бактериальные. Такие соединения загрязняют водопровод отложениями желеобразной консистенции, формируют на поверхности жидкости радужную пленку.
- Органические. Не осаживаются, придают воде неприятный привкус, окрашивают ее в желтый цвет.
Допустимая величина содержания железа в литре воды по существующим Саннормам равняется 0,3 г. Если жидкость из колодца не соответствует этому показателю, использовать ее для хозяйственных нужд нельзя. В подобных случаях требуется очистка, которая производится разными способами:
- отстаиванием;
- аэрацией;
- озонированием;
- фильтрацией.
Отстаивание – самый доступный метод обезжелезивания. Он предполагает подключение дополнительной емкости к системе водоснабжения дачи либо загородного дома. В добавочном резервуаре жидкость отстаивается определенное время, и только после этого используется для питья либо бытовых потребностей. Вместимость тары подбирается с учетом суточного потребления воды.
Такая методика проста в реализации. Она не требует больших финансовых затрат. Но отстаивание не обеспечивает полного удаления железа. А сам резервуар приходится регулярно отсоединять от системы и производить его очистку, что неприемлемо для многих дачников.
Этап №1 Проверка
Итак, с чего надо начинать. В первую очередь надо выяснить, а нужна ли воде из скважины очистка. Может она уже сама по себе чистая. Самостоятельно такой анализ не сделать. Конечно, если на поверхности водной глади плавает желтоватая пленка, или выпал бурый осадок, то сомнений нет. Но если никаких признаков не видно, то это не значит, что в воде нет железа. Поэтому воду из скважины надо отнести в лабораторию при Водоканале.
Что может определить лабораторный анализ. Только одно – концентрацию железа. И вот здесь хотелось бы сделать небольшое отступление и рассказать о самом железе.
Вода с большой концентрацией железаИсточник www.vodamoidom.ru
Во-первых, в человеческом организме железо выполняет много полезных функций. К примеру, без него не проходит синтез ДНК, оно является регулирующим элементом клеточного метаболизма, гемоглобин – это 60% железа. Но все, о чем было сейчас перечислено, относится только к двухвалентному железу. Все остальные железные соединения для человека вред.
Что об этом говорит Всемирная организация здравоохранения. Уважаемая организация установила предельную норму присутствия двухвалентного гидроксида в воде. Его значение – 0,3 мг/л. Если анализ показал значение ниже этого норматива, то обезжелезивание воды проводить не надо. В противном случае это необходимо делать в обязательном порядке.
Но есть еще один момент. Высокая концентрация Fe сопровождается повышенной жесткостью водной массы. А это серьезный фактор, который отражается на жизни людей:
- снижается эксплуатационный ресурс бытовой техники;
- выходят часто из строя запорная арматура и другие приборы, устанавливаемые в сеть водопровода;
- изменяется вкус пищи;
- портиться мебель;
- одежда, которую постирали в такой воде, принимает своеобразный грязноватый цвет.
Итак, на первом этапе надо определиться с качеством воды. И если оно не соответствует нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01, то придется решать вопрос обезжелезивания воды из скважины. То есть надо будет подобрать фильтр.
Санитарные нормативы питьевой водыИсточник ds03.infourok.ru
Фильтрация как современная технология водоочистки
Очистка питьевой воды при помощи фильтров – популярный способ удаления железа в домашних условиях. Существует несколько вариантов реализации такой методики:
- Каталитическая обработка.
- Ионный обмен.
- Обратный осмос.
Каталитические фильтры используют специальные химические вещества, которые при контакте с жидкостью способны генерировать чистый кислород. Растворенное железо, проходя через такие барьеры, распадается на мелкие частички, а затем после отсеивания осаживается. Недостатки каталитического метода – потребность в введении химреагентов и предварительной очистки (аэрацией) воды.
Фильтры для ионного обмена делаются из синтетической гранулированной смолы. В ней имеются катониты. Они при взаимодействии с жидкостью замещаются ионами железа. В результате на выходе получается чистая питьевая вода.
Самый современный и эффективный способ удаления Fe и других вредных примесей (солей, бактерий) – применение фильтров обратного осмоса. Они на молекулярном уровне задерживают разные виды загрязнений, располагая особой мембраной, которая устанавливается прямо в трубу, подающую водный поток из скважины в загородный дом.
Обратноосмотические приспособления используются в комплексных системах очистки. В последние обязательно включаются механические фильтры, необходимые для предварительного удаления крупных примесей. Главный минус таких агрегатов – высокая стоимость мембран.
Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии
Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.
Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания
Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.
Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.
Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.
Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки
Аэрационный метод
Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.
Существует две разновидности подобного решения:
- Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
- Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.
Пример напорной аэрационной установки
Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.
Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.
Процесс озонирования
Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.
Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки
Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.
Ионообменный способ
Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.
Ионнообменный метод
Метод обратного осмоса
Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.
Принцип работы установки обратного осмоса
Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.
Пример минерализатора
Применение реагентов
Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.
Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов
Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии
Для очистки жидкости от железосодержащих примесей используют различные способы. Некоторые из них можно легко реализовать в своем доме, другие технологии сложны и используются в промышленных масштабах.
Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания
Такой способ отличается простотой, но при этом требует наличия большой емкости для отстаивания жидкости. Реализация его в городской квартире связана с рядом неудобств, поэтому к такой очистке воды прибегают владельцы дачных домов или загородных коттеджей. Объем резервуара должен быть равен суточному объему потребления влаги.
Важными преимуществами данного метода являются его независимость от подачи электроэнергии, а также дополнительная очистка жидкости от содержащегося в ней сероводорода. Однако при ежедневном отстаивании в емкости накапливается большое количество осадка, который нужно периодически удалять. Эту возможность необходимо предусмотреть при выборе резервуара.
Аэрационный метод
Схема аэрационной очистки воды.
Использование аэрационного метода обеспечивает более качественную очистку, чем простое отстаивание жидкости. Этого удается достичь за счет контакта жидкости с воздухом: при аэрации примеси железа контактируют с кислородом, который содержится в воздухе, окисляются и трансформируются в Fe(III). В таком состоянии примеси этого металла выпадают в осадок. Задерживать данный осадок способен бытовой механический фильтр, устанавливаемый на выходе из емкости, куда попадает жидкость после аэрации.
Преимуществом аэрационного метода называют его экологичность, так как при очистке воды не используются химикаты. Однако для аэрации больших объемов нужна стабильная работа электросетей. Также проблемой может стать необходимость частой смены фильтрующих кассет, которые задерживают ржавчину.
Процесс озонирования
Очистка воды озонированием позволяет обеззаразить и обесцветить жидкость, избавить ее от железа и посторонних привкусов. Основу процесса озонирования составляет окисление. Через специальные генераторы, которые вырабатывают газ-окислитель, пропускается очищаемый объем жидкости. При прохождении этого газа через воду в нее проникают свободные атомы кислорода. Эти атомы вступают в реакцию с молекулами органических и неорганических соединений, загрязняющих жидкость. В результате окисления происходит выделение кислорода, углекислого и других газов.
Схема очистки воды из скважины озоном.
Преимуществом метода озонирования является его универсальность. Озон безопаснее хлора, он разлагает не только химические соединения, но и бактерии. Этот газ обладает способностью переводить растворимые соединения, в том числе содержащие железо, в нерастворимую форму. Однако монтаж установки озонирования своими руками невозможен. Расчет ее мощности и установку оборудования должна производить специализированная организация.
Ионообменный способ
Применение ионообменного способа подразумевает установку специального фильтра. Это устройство содержит свободные ионы натрия. При реакции с водой, в которой содержатся примеси железа, частицы натрия заменяют ионы этого металла.
Метод обратного осмоса
Схема очистки воды методом обратного осмоса.
По степени очистки метод обратного осмоса считают наиболее эффективным. Мембранный фильтр способен улавливать даже железо, которое присутствует в воде в растворенной форме. Одновременно с этим металлом жидкость очищается от всех органических и неорганических примесей. Благодаря такой тщательной очистке она приближается к дистиллированной воде, поэтому требует дополнительной минерализации.
Метод обратного осмоса максимально эффективен, но отличается сложностью и высокой стоимостью. Фильтрующая установка обратного осмоса — это комплексная система из нескольких элементов. Чаще всего такие системы устанавливают для полной водоподготовки в коттеджных поселках или многоквартирных домах, а также на промышленных предприятиях.
Применение реагентов
Чтобы обезжелезить воду в промышленных масштабах, используют различные реагенты, одним из них является гипохлорит натрия. Принцип такой фильтрации — возникновение химической реакции между примесями железа и используемым реагентом. В результате этой реакции выпадает нерастворимый осадок, на выходе он задерживается фильтрующим элементом.
Выводы
Несмотря на большое количество методов удаления железа, наиболее оптимальным методом очистки от двухвалентного железа, обычно присутствующего в подземных источниках, и трехвалентного железа в невысоких концентрациях, является применение систем обратного осмоса.
При содержании в воде большого количества трехвалентного железа рекомендуется применять системы ультрафильтрации.
По всем вопросам очистки воды обращайтесь к нам – опытные специалисты по водоподготовке проконсультируют Вас по любой проблеме, связанной с водой для Вашего дома.Для консультации с нашими специалистами позвоните нам или отправьте заявку:
С оборудованием для очистки воды для дома Вы можете ознакомиться в разделе Системы очистки воды
Мы предлагаем Вам записаться на демонстрацию работы мембранной системы водоочистки, и наши специалисты подъедут к Вам в любое удобное для Вас время. Вы сможете увидеть, какой будет вода в Вашем доме, если ее очистить с помощью нашего оборудования.Выезд специалистов и демонстрация работы оборудования бесплатны.
Пейте чистую воду и будьте здоровы!
Рекомендуем прочитать:
Заключение
Воду необходимо очищать от железа, поскольку большая концентрация может навредить и организму, и сантехническому оборудованию. Для этого лучше использовать современные системы фильтрации, которые надежно справятся с очисткой воды. Обязательно нужно учитывать назначение использования воды, количество ее потребления и степень загрязнения.
Для этого перед подбором оборудования рекомендуется провести экспертизу жидкости. Главное совсем не очистить жидкость от полезных и нужных минералов. Подбирайте фильтр правильно, чтобы не навредить своему организму и сделать потребление воды полезным!
